一种隧道施工用注浆装置及方法与流程

本发明属于隧道施工领域，具体涉及一种隧道施工用注浆装置及方法。

背景技术：

1、在进行地铁建设时需在地下进行隧道掘进工作，现有技术中隧道截面大多顶部呈半圆弧状，下端呈矩形状，为了对隧道内壁进行支撑，同时提高隧道抗渗水性能，需在隧道内部铺设相应的管片，即隧道顶部铺设半圆弧壳状的管片，隧道下端侧壁铺设竖直管片；

2、但是隧道管片拼接完成后，在隧道拐弯处地层与管片之间将存在一定的空隙，同时为控制地层变形，减少沉降，并利用提高隧道抗渗性以及管片衬砌得早期稳定，需要在管片壁后进行填充浆液，因此管片上均预留有均匀分布的注浆孔，现有的隧道壁后注浆设备通过注浆管穿过隧道管片的预留注浆孔向隧道管壁后侧注入填充浆液；如专利：一种隧道施工用注浆装置(申请号：cn202220737417.6)，该专利中记载“通过第一电机带动搅拌杆对浆料进行搅拌，通过第二电机带动输送叶片对浆料进行输送，无需人工注浆，降低工人的劳动强度，通过第三电机带动转动板进行转动，进而带动搅拌筒进行转动，进而对注浆管的角度进行调节，无需工作人员移动整个装置，再对注浆管的角度调节，降低工作人员的劳动强度”；但上述装置存在着不适用于对各种不同规格的隧道内管片预留的注浆孔进行注浆，且存在着无法对隧道顶部管片上浇注孔进行注浆的问题。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种隧道施工用注浆装置及方法，解决了现有技术中存在着不适用于对各种不同规格的隧道内管片预留的注浆孔进行注浆，且存在着无法对隧道顶部管片上浇注孔进行注浆的问题。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

3、一种隧道施工用注浆装置，包括底座，底座上固定有储料罐，储料罐底部开设有下料孔，下料孔贯穿储料罐底面及底座，底座下端面沿下料孔位置处固定有输送泵，输送泵固定连接有输料管。

4、底座一侧固定有支撑板，支撑板正上方设有第一滑块，支撑板上设置有驱动第一滑块升降的第一调节单元，第一滑块上固定有第一转动电机，第一转动电机输出端设有呈水平放置的第一转轴，第一转轴固定连接第二滑块，第二滑块上设置有螺旋输送机构，螺旋输送机构包括筒管，筒管呈上端开口的管柱状，筒管穿过第二滑块并与第二滑块滑动连接，筒管内转动连接有同轴线放置的螺旋杆，筒管下端侧壁固定有缓冲仓，缓冲仓呈中空的密封壳体状，缓冲仓与筒管贯通连接，输送管远离输送泵一端伸入缓冲仓内并与缓冲仓侧壁固定，筒管下端侧壁固定有第三滑块，第二滑块上设置有驱动第三滑块沿筒管轴线方向移动的第二调节单元。

5、筒管上端设置有浇注头，浇注头可在筒管上端开口处沿筒管轴线方向伸缩移动。

6、输送管选用可扭曲、可伸缩折叠的柔性波纹管。

7、第一调节单元包括第二转动电机，第二转动电机与支撑板固定，第二转动电机输出端设有竖直向上放置的第一螺纹杆，第一螺纹杆穿过第一滑块并与第一滑块螺纹连接，第二转动电机壳壁上固定有限位杆，限位杆穿过第一滑块并与第一滑块滑动连接。

8、第二调节单元包括第二螺纹杆，第二螺纹杆上端与第二滑块转动连接，第二螺纹杆穿过第三滑块并与第三滑块螺纹连接，第二滑块上安装有驱动第二螺纹杆旋转转动的第三转动电机。

9、螺旋杆下端穿过筒管下端管壁并与其转动连接，筒管下端固定有防护壳，防护壳内转动卡接有一对对称放置的齿轮，齿轮均与螺旋杆呈同轴向放置，且任一齿轮与螺旋杆呈同轴线放置，该齿轮与螺旋杆下端固定，另一齿轮上固定有同轴线放置的第二转轴，缓冲仓侧壁上固定有安装座，安装座上固定有驱动第二转轴旋转转动的第四转动电机，两齿轮之间通过环状的链条连接。

10、浇注头与筒管呈同轴线放置，浇注头下端呈圆柱状，浇注头上端部分呈凸球面状，浇注头呈内部中空壳体状，且浇注头下端圆柱状部分外侧壁与筒管上端开口部位的周侧壁贴合并与其滑动连接，浇注头下端底面开设均匀分布的多个进料槽，浇注头侧壁上开设有环形均匀分布的多个喷射孔。

11、螺旋杆与浇注头之间设置有第一伸缩气缸，螺旋杆靠近上端部位的杆柱内部开设放置槽，第一伸缩气缸缸体部分固定于放置槽内，第一伸缩气缸伸缩杆穿过螺旋杆上端杆壁并与其滑动连接，浇注头下端与第一伸缩气缸伸缩杆固定。

12、筒管上可拆卸式安装有多组封堵组件，封堵组件均包括连接板，连接板上开设圆通孔，圆通孔直径与筒管外侧壁直径相等，连接板下端固定有板条，板条上固定有一对呈水平对称放置的滑杆，且两滑杆之间距离大于圆通孔直径，连接板下端面设有滑动连接的封堵板，滑杆均穿过封堵板并与封堵板滑动连接，滑杆上均套设有第一弹簧，第一弹簧两端均分别固定于封堵板和板条上，连接板下端面位于封堵板与板条之间位置处固定有挡块，挡块位于圆通孔靠近板条的一侧，第一弹簧始终处于拉伸状态，连接板上端面固定有与圆通孔呈同轴线放置的圆环海绵块，连接板上端面固定有一对关于圆通孔中心轴线对称放置的销杆，销杆穿过圆环海绵块，两销杆上端相互远离侧的周壁上均固定有伸缩块，伸缩块均可进行弹性伸缩，伸缩块下端面与圆环海绵块上端面贴合，伸缩块相互远离一端的上端面均呈倾斜斜面状，且向下挤压伸缩块锲面，均可使伸缩块向销杆收缩靠近。

13、封堵组件组装在筒管上时，连接板滑动套设与筒管上，使圆环海绵块位于靠近浇注头的一侧，且拉动第一弹簧，使封堵板与板条分别位于筒管周壁两侧。

14、筒管上固定有连接件，连接件上固定有与筒管呈同轴向放置的第二伸缩气缸，第二伸缩气缸伸缩杆固定有推板，推板滑动套设在筒管上，筒管上套装的封堵组件均位于推板正上方。

15、储料罐内转动连接有同轴线放置的第三转轴，第三转轴周壁上设有沿其轴线方向均匀分布的多组搅拌单元，每组搅拌单元均包括呈环形均匀分布的多个搅拌辊，搅拌辊均与第三转轴侧壁固定，搅拌辊另一端均与储料罐内壁贴合，且搅拌辊远离第三转轴端的下端面均固定有刮辊，刮辊与储料罐内壁贴合。

16、底座下端面固定有驱动第三转轴转动的第五转动电机。

17、第三转轴周壁靠近下端位置处固定有多个呈均分分布的刮条，刮条下端与储料罐内侧底面贴合。

18、第三转轴上固定套设有多个球壳，球壳与搅拌单元个数相等且一一对应，搅拌辊均穿过球壳并与其滑动连接，搅拌辊与第三转轴分离，且搅拌辊靠近第三转轴端均固定同轴线放置的第二弹簧，第二弹簧另一端均与第三转轴固定。

19、储料罐内侧壁上固定有沿竖直方向均与分布的多个凸弧块，凸弧块与搅拌单元个数相等且一一对应。

20、储料罐上方设有同轴线放置的漏斗，漏斗底部与储料罐贯通连接，漏斗底部内侧设有同轴线放置的搅拌叶轮，搅拌叶轮与第三转轴上端固定。

21、本发明的有益效果：

22、1、本发明通过储料罐、输送泵、输料管、支撑板、第一调节单元、第一滑块、第一转动电机、第二滑块、第二调节单元、螺旋输送机构、浇注头的配合，可自动控制螺旋输送机构及浇注头的轴线方向及浇注头与隧道内管片内壁的距离；可实现对不同宽度(即隧道顶部半圆环壳状管片的直径)、不同高度规格隧道下端竖直管片和顶部圆环管片浇注孔的自动浇注，且对任一浇注孔浇注时浇注头均保持与该浇注孔呈同轴线放置时插入浇注孔内，可避免浇注头插入时与浇注孔孔壁碰撞；

23、2、本发明通过连接板、板条、封堵板、滑杆、第一弹簧、挡块、圆环海绵块、销杆、伸缩块组成的封堵组件，将多组封堵组件套装与筒管外侧壁上，配合第二伸缩气缸及推板，可对任一浇注孔进行浇注前在其孔内塞入一封堵组件，避免浇注过程中以及浇注完成后浇注孔内未凝固混凝土的倒流掉落；

24、3、本发明通过浇注头、第一伸缩气缸、进料槽、喷射槽设置，便于控制浇注头的自动伸缩，并联动配合螺旋杆的转动，便对浇注孔内四周进行浇注，使浇注头内混凝土更加快速的甩出，同时可使浇注头内排出混凝土浇注至更远部位，同时提高浇注效率；

25、4、本发明通过第三转轴、搅拌辊、刮辊、球壳、第二弹簧的设置，可对储料罐内混凝土不断搅拌，同时可及时清理储料罐内壁、搅拌辊、刮辊上残余混凝土进行清理。